热塑性聚氨酯高压釜发泡工艺的研究

利用高压釜对热塑性聚氨酯(TPU)进行发泡,考察了发泡温度、泄压速率、熔体流动性对泡孔结构、发泡倍率的影响。结果表明,TPU在发泡温度185和195℃下,均可得到泡孔结构;泡孔平均直径随着泄压速率的增大而减小;两种发泡温度下的泡孔密度随着泄压速率的增大,具有不同的趋势;最大发泡倍率出现在发泡温度195℃、泄压速率1. 72 MPa/s的条件下。     

关于PIB弹性体改性PP对发泡性能的影响的研究

超临界二氧化碳发泡聚丙烯(PP)与原料的熔体强度关系很大。采用PP与聚异丁烯(PIB)共混的方式来提高PP的熔体强度,研究了不同PIB质量分数下,样品中PP组分的结晶行为的变化,拉伸性能和韧性的变化。然后用自制的发泡设备研究样品的发泡性能与PIB质量分数的关系。结果表明PIB对PP组分的结晶行为影响很小,并发现随着PIB质量分数的增加,样品的拉伸强度和模量逐渐下降,而韧性逐渐增加。随着PIB质量分数的增加,发泡样品的发泡倍率和发泡直径先增加而后降低,泡孔密度的变化趋势正好相反,在PIB质量分数为5%时,发泡倍率和泡孔平均直径达到最大值,而泡孔密度为最小值,同时泡孔直径分布也最窄。     

高熔体强度聚丙烯水发泡性能及影响因素

以水蒸气作为物理发泡剂,对高熔体强度聚丙烯(HMS-PP)进行挤出发泡。在实验中,通过改变水蒸气压力以及卸压速率研究泡孔的结构和分布,分析压力、卸压速率对发泡体结构和性能的影响。实验结果表明:当水蒸气压力为1.5 MPa,卸压速率为77.8 MPa/s时,可以获得发泡均匀、泡孔密度大、表观密度小的PP发泡制品。得到的泡孔平均直径为0.48 mm,发泡倍率约为12。     

超临界二氧化碳间歇式发泡法制备PP、PP/POE微孔发泡材料

采用超临界二氧化碳间歇式发泡法，成功制备了聚丙烯(PP)、PP/POE(乙烯-辛烯共聚物)微孔发泡材料。研究了发泡温度、饱和压力、POE含量对PP复合材料发泡性能的影响，并且，通过研究发泡材料的微观形貌、泡孔直径和膨胀倍率，得到最佳POE添加量。结果表明，在156℃、20 MPa条件下，PP可形成泡孔直径均一、高体积膨胀比的闭孔结构材料。加入POE后，PP复合材料的发泡性能得到改善，对发泡区间影响显著，PP/POE(80∶20)的发泡温度区在40℃以上；PP/POE(80∶20)随着发泡温度的上升，泡孔平均直径先增加后下降，泡孔密度和体积膨胀比逐渐增大；在120℃、20 MPa条件下，添加20%POE,得到了发泡范围大且泡孔均一性较好的发泡材料，泡孔密度为1.13×10¹¹个/cm³,泡孔孔径为2.81μm。     

聚氨酯/石墨烯复合纤维的制备及其发泡性能研究

以热塑性聚氨酯(TPU)、单层纳米石墨烯(GR)通过溶液与熔融共混并用的方法制备TPU/GR共混物,利用不同牵引速度纺丝制得不同直径的TPU/GR复合纤维,对其进行超临界二氧化碳微孔发泡,制得发泡TPU/GR复合纤维,探究了GR在TPU中的分散性,纤维尺寸和GR含量对发泡TPU/GR复合纤维泡孔结构及力学性能的影响。结果表明:GR在TPU体系中具有良好的分散形态及较高的二氧化碳气体阻隔性能;当发泡TPU/GR复合纤维直径为200μm时,随着GR含量的增加,纤维的发泡面积逐渐变大,泡孔直径呈现先减少后增加的趋势;对于直径为500μm的发泡TPU/GR复合纤维,随着GR含量的增加,纤维的泡孔直径逐渐变小,泡孔密度逐渐增加,即当加入质量分数为5%的GR,纤维泡孔直径由原来未加GR时的3. 78μm降低至1. 97μm,泡孔密度由原来的未加GR时4. 93×10~9cells/cm~3增加至2. 42×10~(10)cells/cm~3。     

辐照交联EVA/TPAE复合发泡材料的制备及性能

以EVA为基体树脂、偶氮二甲酰胺(ADC)为发泡剂、聚酰胺弹性体(TPAE)为改性树脂，采用化学发泡法和辐照交联工艺成功制备了EVA/TPAE复合发泡材料，研究了EVA/TPAE体系的熔体流动速率、热性能以及EVA/TPAE发泡体系的力学性能、热导率和泡孔结构等。结果表明，TPAE能提高EVA/TPAE复合材料的熔体流动速率，降低其复合材料的相对结晶度。随着TPAE含量的增加，EVA/TPAE发泡体系的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度、回弹率均呈现先升高后下降的趋势，而表观密度、硬度、热导率呈先下降后升高的趋势；当TPAE的含量为10%时，EVA/TPAE发泡体系的断裂伸长率、回弹率均达到最大值，分别为433.8%和59.1%,与纯EVA发泡体系相比，分别提高了7.9%和28.2%。EVA/TPAE复合发泡材料有望应用于婴童爬爬垫。     

PP/微球复合材料的发泡行为及力学性能

选用PP(EPS30R)、PP(K9928)为基体材料,分别加入EK405、EK406微球母粒,在二次开模条件下制备微发泡PP/微球复合材料,研究不同特性树脂和微球母粒对PP/微球复合材料发泡行为及力学性能的影响规律。结果表明:微球母粒EK406适合于PP/膨胀微球复合材料的发泡,发泡倍率达12%,泡孔平均直径和泡孔密度分别为29.94μm、7.93×106个/cm3,能够获得泡孔细小、均匀而致密的微发泡聚丙烯材料。熔体指数低的PP材料适合于微球发泡,发泡质量较好,综合性能理想,拉伸和冲击强度分别为18.52 MPa、13.18 kJ/m2,比强度达到23.03。     

相容剂对PET/iPP共混物发泡及力学性能的影响

以PP-g-GMA为相容剂,使用同向双螺杆挤出机制备PET/PP-g-GMA/i PP共混物,并对其进行注塑发泡。研究PP-g-GMA质量分数对共混物熔体流动速率及发泡性能的影响,用SEM观察泡孔形态,发泡后的力学性能。研究表明:随PP-g-GMA质量分数增加,熔体流动速率逐渐降低。与纯i PP和未加相容剂的PET/i PP共混物相比,添加相容剂的复合材料发泡性能得到明显改善,泡孔更小更均匀,泡孔破壁、塌陷、并孔现象得到改善。PP-g-GMA的引入使发泡材料的拉伸强度与冲击韧性都得到提高,其最佳质量分数为5%,发泡材料的拉伸强度和冲击强度分别提高10.3%和39.69%。     

聚酰胺6扩链改性及其超临界CO2模压发泡研究

以扩链剂KL–E4370、抗氧剂1010对线型尼龙6(PA6)进行改性,制备出具有高熔体强度的改性PA6材料。采用固态发泡的发泡方法,通过超临界CO₂模压发泡制备相应发泡材料。通过差示扫描量热仪,流变仪来表征改性材料的可发泡性,并通过扫描电子显微镜来观测发泡材料的泡孔形貌。探究不同工艺条件对PA6泡沫泡孔结构的影响,分析了不同泡孔结构对发泡材料力学性能的影响。在饱和压力为10~20 MPa、发泡温度为223~231℃的范围内制备的PA6泡沫泡孔直径在18.3~143.6μm之间,泡孔密度为7.42×10⁶~1.75×10⁹个/cm³,发泡倍率为5.6~22.4。所得PA6泡沫的拉伸强度为1.5~5.8 MPa,断裂伸长率为22%~51%,压缩强度为0.03~2.47 MPa。     

微发泡PP/云母粉复合材料的发泡行为

采用化学发泡法,以异相成核理论为基础,研究不同含量云母粉对PP/云母粉复合材料发泡行为的影响,制备了微发泡PP/云母粉复合材料.结果表明:随云母粉含量的增加,泡孔平均直径逐渐减小,泡孔密度逐渐增加.云母粉质量含量为8%时,可得到泡孔直径22.1 μm左右、泡孔密度接近2.7×107的微发泡聚丙烯材料,可以作为聚丙烯发泡的良好发泡体系.     

发泡倍率对聚丙烯/纳米二氧化硅复合微孔发泡材料结构与性能的影响

采用双螺杆熔融共混法制备聚丙烯/纳米二氧化硅复合材料。用化学发泡法注塑成型制备聚丙烯/纳米二氧化硅复合微孔发泡材料。研究了发泡倍率对微孔发泡材料结构与性能的影响。结果表明:泡孔平均直径随着发泡倍率的增加先减小后增大,泡孔密度随着发泡倍率的增加先增加后减少;微孔发泡材料的缺口冲击强度随着发泡倍率的增加而增加,拉伸强度随着发泡倍率的增加而线性降低。     

聚丙烯/木粉釜压珠粒发泡研究

以CO_2为发泡剂,用高压釜式法制备了聚丙烯/木粉发泡珠粒。利用旋转流变仪、差示扫描量热仪(DSC)研究了不同木粉含量的聚丙烯/木粉复合材料的流变和结晶性能,并通过扫描电子显微镜(SEM)分析了发泡珠粒的泡孔结构。结果表明,木粉对聚丙烯珠粒发泡有较大影响,随木粉含量增加,聚丙烯/木粉复合材料的黏度增加、损耗角正切值降低,熔融、结晶温度均提高,复合发泡珠粒的发泡倍率和泡孔密度先增大后减小,泡孔尺寸先减小后增大。当木粉含量为10%时,发泡珠粒的发泡倍率为10.4倍,平均泡孔直径、泡孔密度分别为67.69μm、5.791×10~7个/cm~3。     

紫外辐照制备高熔体强度聚丙烯

通过紫外辐照的方法制备高熔体强度聚丙烯,用于高发泡倍率发泡材料的开发.通过凝胶含量测定研究了敏化剂TMPTA和紫外光引发剂BP的含量以及紫外辐照剂量对交联程度的影响;通过表观密度、力学性能和泡孔形貌研究了紫外辐照剂量对发泡效果的影响.结果表明:凝胶含量30％以上时可制得表观密度为0.060 g/cm3,拉伸强度为1.0 MPa而且泡孔均匀的发泡材料.     

硅酸钙对PBAT流变性能与发泡行为的影响

通过熔融共混法制备聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)/硅酸钙复合材料,对复合材料的结晶行为、流变行为和发泡行为进行研究。结果表明,活性硅酸钙粉体的加入降低PBAT的分子链运动能力,导致绝对结晶度由15.17%降低至13.79%。此外,PBAT的熔体弹性和可发性随着硅酸钙加入而提高。发泡成型后,PBAT泡沫的泡孔密度和发泡倍率都随着硅酸钙含量增加出现上升趋势,加入质量分数4%的硅酸钙后,PBAT发泡材料的泡孔密度提高至5.93×10~7个/cm~3,发泡倍率达到15.26倍。硅酸钙对PBAT发泡材料的泡孔形态具有显著的调控作用。     

竹粉对微发泡聚丙烯发泡行为的影响

通过改性的竹粉,以不同含量加入到聚丙烯中,在二次开模条件下制备微发泡PP/竹粉复合材料,分析了不同含量的竹粉对微发泡复合材料发泡行为的影响规律。结果表明:随竹粉含量的增加,泡孔平均直径逐渐减小,泡孔密度逐渐增加,竹粉质量分数为7%时泡孔平均直径最小为22.3μm,泡孔密度达到2.92×107个/cm3,具有理想的发泡效果。     

赤泥对聚乳酸热性能、力学性能和发泡行为的影响研究

通过熔融共混法制备了二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）改性的聚乳酸/赤泥（PLA/RM）复合材料,并利用超临界CO₂固相发泡法对复合材料进行发泡,采用差示扫描量热仪、万能试验机和固相发泡法对复合材料的结晶行为、力学性能和发泡行为进行了研究。结果表明,RM对PLA具有促进结晶的效果,结晶度由5.34 %提高至13.89 %;RM含量对材料的泡孔参数具有明显控制作用;当加入5 %（质量分数,下同）的RM时,发泡材料的泡孔密度降低至1.82×10⁷ 个/cm³,发泡倍率达到2.25倍,当RM为3 %时添加MDI时,泡孔密度由3.28×10⁷个/cm³提高到12.46×10⁷个/cm³,发泡倍率由2.26倍提高到12.40倍;RM和MDI协同作用对PLA泡沫的泡孔形态和力学性能具有显著的调控作用。     

超支化聚酰胺强化热塑性聚氨酯结晶及发泡性能的研究

在热塑性聚氨酯（TPU）中引入超支化聚酰胺HyPer,利用傅里叶红外光谱研究了HyPer对TPU分子间氢键的影响;同时采用旋转流变仪及差示扫描量热仪研究了HyPer对TPU的结晶及流变性能的影响规律。结果表明,HyPer可以与TPU中的氨基甲酸酯形成分子间氢键,显著提高了TPU中羰基峰的氢键化程度; 另外,HyPer的加入对TPU有显著的增塑作用,特性黏度降低,分子间活动能力增加,提高了TPU的结晶速率和结晶度;添加0.25 %（质量分数,下同）的HyPer降低了TPU的熔体黏弹性,有利于泡孔生长,发泡倍率提高30 %,而HyPer含量提高增强了 TPU的结晶度,结晶度的提高一方面可以促进泡孔成核,另一方面可以抑制泡孔生长,有利于泡孔密度的提高,泡孔尺寸的减小。     

基于喷动床技术的超临界CO_2聚氨酯珠粒发泡工艺

以热塑性聚氨酯为原料,超临界CO_2为发泡剂,通过喷动床发泡技术制备了热塑性聚氨酯发泡珠粒,考察了CO_2流速、饱和温度、饱和压力、泄压速率对珠粒发泡行为的影响。结果表明,珠粒发泡均匀性先随着CO_2流速上升而上升,之后基本不变,表明形成稳定喷动后流速的提升对珠粒发泡均匀性无改善作用。珠粒发泡倍率随着饱和温度和饱和压力的提高先上升后下降,随着泄压速率的提高而提高。饱和温度的提高使泡孔密度下降,泡孔直径增大,饱和压力和泄压速率的提高使泡孔密度上升,泡孔直径下降。当CO_2流速为0.012 m/s、饱和温度为150℃、饱和压力为10 MPa、泄压速率为20 MPa/s时,珠粒发泡倍率最大,达到9倍,泡孔密度为1.13×10~7个/cm~3,平均泡孔直径为82.3 μm。     

纳米二氧化硅含量对微发泡高抗冲聚苯乙烯发泡行为的影响

将改性的纳米二氧化硅(nano-SiO2)以不同的含量加入到高抗冲聚苯乙烯(HIPS)中,在二次开模条件下制备微发泡HIPS/nano-SiO2复合材料,分析了不同含量的nano-SiO2对微发泡复合材料泡孔结构和发泡行为的影响规律。结果表明:随nano-SiO2含量的增加,泡孔平均直径逐渐减小,泡孔密度逐渐增加;当nano-SiO2含量为3%时,泡孔直径最小为19.15μm,泡孔密度最大达到1.71×107个/cm3,具有理想的发泡效果。     

硫酸镁晶须对微发泡PP复合材料发泡行为的影响

以不同含量的改性的碱式硫酸镁(MgSO4)晶须加入到聚丙烯(PP)中,在二次开模条件下制备微发泡PP/硫酸镁晶须复合材料,分析了不同含量的硫酸镁晶须对微发泡复合材料发泡行为的影响规律。结果表明,随晶须含量的增加,泡孔平均直径逐渐减小,泡孔密度逐渐增加,晶须质量分数为25%时泡孔直径为26.79μm,泡孔密度达到2.33×105个/cm3,具有理想的发泡效果。